JP2016158972A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】刺繍が進捗して模様の厚みが増しても布や模様に品質悪化を生じさせることのないミシンを提供する。【解決手段】このミシン１は、布を固定した刺繍枠７４を刺繍模様を形成するための刺繍データ９３ａに従って布の固定平面方向に沿って水平移動させて刺繍を施す。布の上方に位置する押さえ足８は、ステッピングモータ８２等のアクチュエータによって、刺繍の進捗に合わせた高さに変更され、加工布１００と押さえ足８の隙間が所定間隔に維持される。【選択図】図４

Description

本発明は、刺繍用のミシンに関する。

ミシンは布を押さえ足で押えながら縫製する。押さえ足は、第１に、布から針を引き抜くときに該針に追従した布の浮き上がりを抑制する働きを有する。また、押さえ足は、第２に、送り歯とともに布を挟持し、布送りを確実ならしめる役割を有する。但し、布に刺繍する際は、刺繍枠に布を保持させて、枠駆動装置にて布を縦横に水平移動させており、送り歯を利用しない。刺繍の際の押さえ足は針の引き抜きに伴う布の浮き上がりを抑制することが主な用途となる。

押さえ足で布を送り歯に圧接させることは、枠駆動装置の弊害となる。また布や刺繍模様に摺れ傷をつける虞がある。布の浮き上がりを抑制するためには、押さえ足を布表面から少し離して位置させても足りる。そこで、従来、ミシンを刺繍用途で使用する際は、刺繍縫製動作前に押さえ足を布表面から所定距離浮かせておき、刺繍縫製動作を開始させていた（例えば特許文献１参照）。

押さえ足は、上下動可能な押さえ棒に取り付けられている。刺繍縫製動作前に押さえ棒を下降させて押さえ足を布に接地させ、接地した位置から押さえ棒を所定距離だけ再上昇させる。そして、その再上昇が完了した高さに押さえ足を固定して、刺繍縫製動作を完結していた。

特開２００６−２０７５７号公報

特許文献１では、縫い始めに設定した押さえ足の高さを刺繍縫製中に常に保持している。しかしながら、刺繍される模様によっては、布に対して糸が幾層にも重なることがある。布に施される模様が刺繍の進捗に従って厚みを増していき、やがては押さえ足の下方の隙間が当初設定の所定距離よりも縮まっていく。

押さえ足の下方の隙間が縮まると、押さえ足が模様に接触する虞がある。そうすると、布や刺繍模様に摺れ傷を生じさせる等の縫い不良を生じさせ、品質を悪化させる虞がある。一方、予め模様の厚みを考慮して押さえ足の高さを初期設定してしまうと、布表面と押さえ足の間の隙間が当初は空き過ぎてしまい、布の浮き上がりを確実に抑制できなくなる虞が生じる。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、刺繍が進捗して模様の厚みが増しても布や刺繍模様を品質悪化させることのないミシンを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るミシンは、布に刺繍模様を縫製するミシンであって、刺繍模様を形成するための刺繍データを記憶する刺繍データ記憶部と、前記布を固定する刺繍枠と、前記刺繍データに基づき、前記刺繍枠を前記布の固定平面方向に沿って水平移動させる枠駆動部と、前記布の上方に位置する押さえ足と、刺繍の進捗に合わせて前記押さえ足の高さを変更し、前記押さえ足の下方の隙間を所定間隔に維持するアクチュエータと、を備えること、を特徴とする。

前記アクチュエータは、刺繍の進捗に合わせて変化する模様厚みに応じて前記押さえ足の高さを変更するようにしてもよい。

前記押さえ足が被さる範囲における模様の厚みを、刺繍の進捗に合わせて検出する検出部を備えるようにしてもよい。

前記検出部は、前記刺繍データに基づき、前記押さえ足が被さる範囲における模様の厚みを算出するようにしてもよい。

前記検出部は、前記刺繍データに基づき、針落ちのステップごとに糸の配線をシミュレートし、糸の配線から針落ちのステップごとに各位置の糸の重なり数を算出するシミュレータを含み、前記模様の厚みを、前記押さえ足が拡がる範囲における前記糸の重なり数として検出するようにしてもよい。

前記検出部は、前記押さえ足の高さと前記糸の重なり数を対応づけて記憶するテーブルを含み、前記アクチュエータは、前記検出部で検出された前記糸の重なり数に対応付けられた高さに、前記押さえ足の高さを変更するようにしてもよい。

前記押さえ足は、前記隙間が１．２以上１．５ｍｍ以下の範囲に収まるように、刺繍の進捗に合わせて高さが変更されるようにしてもよい。

本発明によれば、刺繍が進捗しても押さえ足が加工布に摺れる虞が激減し、押さえ足が加工布に摺れ傷を生じさせる等の刺繍模様の品質悪化を阻止できる。

ミシン外観の全体構成を示す図である。 枠駆動装置の全体構成を示す図である。 ミシンの内部構成を示す図である。 押さえ足の詳細構成を示す図である。 押さえ足の上昇及び下降を制御する制御部の構成を示す図である。 刺繍データのデータ構造を示す図である。 シミュレータが生成するマップを示す図である。 押さえ足の高さのテーブルを示す図である。 押さえ足の初期設定を示す図であり、（ａ）は押さえ足を布に設置させた第１の状態、（ｂ）は第１の状態から押さえ足を浮かせた状態を示す第２の状態である。 （ａ）はＸ−１番目のステップまでの糸の配線を示し、（ｂ）はＸ−１番目のステップまでのマップを示す。 （ａ）はＸ番目のステップまでの糸の配線を示し、（ｂ）はＸ番目のステップまでのマップを示す。 Ｘ番目のステップでの模様厚みの算出を示す模式図である。 Ｘ番目のステップでの押さえ足の上昇を示す図である。 （ａ）はＸ＋１番目のステップまでの糸の配線を示し、（ｂ）はＸ＋１番目のステップまでのマップを示す。 Ｘ＋１番目のステップでの模様厚みの算出を示す模式図である。 Ｘ＋１番目のステップでの押さえ足の下降を示す図である。 刺繍の進捗に合わせた押さえ足の上下動を示す図である。

（ミシンの全体構成）
図１に示すように、ミシン１は、布に刺繍を施す家庭用、職業用又は工業用の装置であり、針板２に載置された布に針３を落とし、上糸２００と下糸３００とを交絡させて縫い目を形成することで、加工布１００を作成する。加工布１００は、布に刺繍模様を施して成る。刺繍縫製の間、ミシン１は、押さえ足８を加工布１００の上方に位置させておく。このミシン１は、図２に示すように、枠駆動装置７によって加工布１００を水平移動させて、加工布１００に対する相対的な針落ち点を変化させながら刺繍を施す。

枠駆動装置７は、ミシン１に取り付け可能に付属し、又はミシン１に内蔵される。枠駆動装置７は、刺繍枠７４をＸ軸方向に移動させるＸリニアスライダ７１、刺繍枠７４をＹ軸方向に移動させるＹリニアスライダ７２を備える。Ｘ軸方向は、ミシン１の長さ方向であり、Ｙ軸方向は、ミシン１の幅方向である。

Ｘリニアスライダ７１は、Ｘ軸方向に延設されたレール上にＹリニアスライダ７２を摺設し、Ｘ軸方向に走行する無端ベルトにＹリニアスライダ７２を直交させて固定してなり、無端ベルトをＸ軸モータで走行させ、Ｙリニアスライダ７２をＸ軸に沿って移動させる。Ｙリニアスライダ７２は、Ｙ軸方向に延設されたレール上に刺繍枠アーム７３を摺設し、Ｙ軸方向に走行する無端ベルトに刺繍枠アーム７３を固定してなり、無端ベルトをＹ軸モータで走行させ、刺繍枠アーム７３をＹ軸に沿って移動させる。

刺繍枠アーム７３は、刺繍枠７４の支持体であり、Ｙリニアスライダ７２を基端として先端に刺繍枠７４が取り付けられる。刺繍枠７４は、内枠及び外枠からなり、加工布１００が載置された内枠を外枠で被せることで、加工布１００を内枠と外枠で狭持し、加工布１００を固定する。加工布１００は、枠駆動装置７によって固定平面方向に沿って水平移動可能に針板２上に位置する。

図３に示すように、ミシン１は、針棒４と釜５を有する。針棒４は、針板２に対して垂直に延び、垂直方向に上下動可能に取り付けられる。この針棒４は、針板２側の先端で、上糸２００を保持する針３を支持している。釜５は、一平面が開口した内部中空のドラム形状を有し、針板２に対して水平又は垂直に取り付けられ、円周方向に回転可能となっている。本実施形態では、釜５は水平に取り付けられている。この釜５は、下糸３００を巻いたボビンを内部に収容する。

このミシン１において、針棒４の上下動によって、針３が上糸２００を伴って加工布１００を貫通し、針３の上昇時に加工布１００と上糸２００との摩擦に起因した上糸ループが形成される。そして、回転する釜５によって上糸ループが捕捉され、下糸３００を繰り出したボビンが釜５の回転に伴って上糸ループをくぐることによって、上糸２００と下糸３００とが交絡し、縫い目が形成される。

針棒４と釜５は、共通のミシンモータ６を動力源として、各々の伝達機構を介して駆動する。針棒４には、水平に延びた上軸６１がクランク機構６２を介して連結されている。上軸６１の回転をクランク機構６２が直線運動に変換して針棒４に伝達することで、針棒４は上下動する。釜５には、水平に延びた下軸６３が歯車機構６４を介して連結されている。釜５が水平に設置されている場合、歯車機構６４は、例えば軸角を９０度とする円筒ウォームギアである。下軸６３の回転を歯車機構６４が９０度変換して釜５に伝えることで、釜５は水平回転する。

上軸６１には、所定の歯数を有するプーリ６５が設けられている。また、下軸６３には、上軸６１のプーリ６５と同数の歯数を有するプーリ６６が設けられている。両プーリ６５，６６は、歯付きベルト６７によって連結されている。ミシンモータ６の回転に伴って上軸６１が回転すると、プーリ６５と歯付きベルト６７を介して下軸６３が回転する。これによって、針棒４と釜５は同期して作動する。

押さえ足８は、押さえ棒８１の先端に取り付けられ、刺繍枠７４に張られた加工布１００を介して針板２に臨む。押さえ棒８１は、ミシン機枠に備え付けられ、針板２に向かって垂直に延び、棒軸方向に上下動可能となっている。押さえ棒８１が上下動することで、押さえ足８が加工布１００に対して接離可能となっている。

（押さえ足詳細）
図４に示すように、押さえ棒８１は、ミシン１に内蔵されたステッピングモータ８２をアクチュエータとして上下動する。ステッピングモータ８２は回転軸に駆動歯車８３を有する。駆動歯車８３には、二重歯車８４が噛合している。二重歯車８４は、大径歯車と小径歯車を同軸上に一体化して成る減速用の中間歯車であり、大径歯車が駆動歯車８３と噛合する。小径歯車には、外周に沿って歯山が並ぶカムディスク８５が噛合している。カムディスク８５は、押さえ棒８１の軸と平行な表面を有し、該表面には、半径方向に拡大する螺旋状のカム溝８５ａが穿設されている。カム溝８５ａは、カムディスク８５の回転中心を螺旋中心とする。カム溝８５ａには、従動突起８６ａが嵌合している。

従動突起８６ａは、押え上げレバー８６に突設されている。従動突起８６ａは、押さえ棒８１のスライド可能方向と平行に遥動可能に規制されている。押え上げレバー８６は、一端が回動可能に軸支され、軸点を基端に押さえ棒８１に向けて該押さえ棒８１と直交して延び、先端部で押さえ棒８１と接続している。

ステッピングモータ８２が駆動すると、駆動歯車８３と二重歯車８４を介してカムディスク８５が回転する。カムディスク８５の回転方向に応じて、従動突起８６ａが従動するカム溝８５ａがカムディスク８５の半径方向に拡大し、またはカムディスク８５の半径方向に縮小する。カム溝８５ａが半径方向に拡大すると、従動突起８６ａは、針板２側に向けて降り、従動突起８６ａが従動するカム溝８５ａが半径方向に縮小すると、従動突起８６ａは、針板２から離れるように上昇する。

従動突起８６ａが降りると、押え上げレバー８６は基端を中心に押さえ棒８１との連結点を振り下げ、押さえ棒８１が降下する。従動突起８６ａが上がると、押え上げレバー８６は基端を中心に押さえ棒８１との連結点を振り上げ、押さえ棒８１が上昇する。

押さえ棒８１には、途中に棒半径方向に拡がるフランジ８１ａが形成されており、このフランジ８１ａを座面として圧縮バネ８１ｂが嵌入している。押え上げレバー８６の先端は、リング状となっており、押さえ棒８１に嵌め込まれ、圧縮バネ８１ｂを押圧している。圧縮バネ８１ｂは、押さえ足８が浮動の状態では押え上げレバー８６の降下力によっては縮小しない程度にバネ定数が高く設定されている。そのため、押さえ棒８１は、圧縮バネ８１ｂを介してフランジ８１ａで押え付けられ、押え上げレバー８６により降下する。

また、押さえ棒８１には、押え上げレバー８６の先端直上に棒半径方向に拡がるフランジ８１ｃが形成されている。押え上げレバー８６が振り上げられると、その先端がフランジ８１ｃを押し上げ、押さえ棒８１は上昇する。

押さえ棒８１の上昇及び下降の量は、エンコーダ８７により検出される。エンコーダ８７は、フォトインタラプタと長尺リニアスケール８７ｃにより成る。フォトインタラプタは、発光ダイオード８７ａとフォトトランジスタ８７ｂで構成され、これらを対向させて位置不動で固定している。長尺リニアスケール８７ｃは、帯長手方向にスリットが並設され、発光ダイオード８７ａとフォトトランジスタ８７ｂとの間に介入している。長尺リニアスケール８７ｃは、押さえ棒８１に固定された押さえ棒抱き８８に固定され、押さえ棒８１の上下動方向と平行に帯を延ばしている。

押さえ棒８１が昇降すると、押さえ棒抱き８８によって長尺リニアスケール８７ｃが連動して昇降する。エンコーダ８７が発光ダイオード８７ａとフォトトランジスタ８７ｂとの間を通過する長尺リニアスケール８７ｃのスリット数をカウントすることで、押さえ棒８１の上昇量と下降量が検出される。

（制御部）
図５は、押さえ足８の昇降を制御する制御部９１の構成を示すブロック図である。制御部９１は、ミシン１に内蔵される所謂コンピュータである。すなわち、制御部９１は、ＣＰＵ、メモリ、モータドライバ、操作手段から構成される。モータドライバの一つは、押さえ棒８１の動力源であるステッピングモータ８２に対する。操作手段は、ユーザの入力を受けるインターフェースであり、例えばタッチパネルである。

この制御部９１は、押さえ足８の下端と加工布１００の表面との間に所定間隔の隙間が常在するように、刺繍の進捗に合わせて押さえ足８の高さを変位させる。加工布１００に施される模様が厚みを増すと、その厚みに応じて押さえ足８の高さを変更する。

隙間は、加工布１００から抜ける針３に加工布１００が追従することに伴う該加工布１００の膨らみを押さえ足８で抑制しつつ、加工布１００の移動を妨げない程度の大きさであり、例えば１．２以上１．５ｍｍ以下程度の範囲である。加工布１００の表面とは、刺繍のない布地露出箇所においては、布表面を言い、刺繍によって模様が発生した箇所においては、模様で盛り上がった表面を言う。

押さえ足８の変更のために、制御部９１は、押さえ足８が拡がる範囲内での模様厚みを検出する検出部９２を有する。制御部９１は、検出部９２の検出結果に応じて押さえ足８を昇降する。この検出部９２は、刺繍データ９３ａを参照して模様厚みを検出する。そのため、検出部９２は、刺繍データ記憶部９３、シミュレータ９４、テーブル記憶部９５を備えている。

刺繍データ記憶部９３は、主にメモリを含み構成される。刺繍データ記憶部９３は、刺繍データ９３ａを記憶する。刺繍データ９３ａは、刺繍模様を形成し、図６に示すように、各縫目の針落ち点座標９３ｂと糸切りなどの動作コマンドにより構成される。針落ち点座標９３ｂは、ミシン１に固有の直交座標系におけるＸＹ座標である。

制御部９１は、刺繍データ９３ａを先頭から読み出す。そして、制御部９１は、針落ち点座標９３ｂに針２を合致させる移動量を計算し、移動量情報を含んだ指令信号を枠駆動装置７に出力する。枠駆動装置７は、指令信号に従って刺繍枠７４を移動させ、制御部９１からの指令信号によりミシンモータ６を所定量駆動させることで1針分縫目を形成する。この１サイクルを針落ちステップと呼ぶ。次ステップで読み出した刺繍データ９３ａが針落ち点座標９３ｂであれば、前ステップと同様に刺繍枠７４を移動させた後1針分縫目を形成させ、糸切りなどの動作コマンドの場合、制御部９１は、ミシン１にコマンドに沿った動作をさせる。

シミュレータ９４は、主にＣＰＵを含み構成される。このシミュレータ９４は、刺繍データ９３ａを参照して、刺繍状況を示すマップ９４ａを作成し、針落ちステップごとに更新する。図７は、シミュレータ９４が更新するマップ９４ａを示す模式図である。図７に示すように、マップ９４ａは、ミシン１に固有の直交座標系の各座標に糸重なり数９４ｂを関連付けて成る。糸重なり数９４ｂは、数値情報であり、更新済みステップまでの糸の通過回数とも言い換えられる。

シミュレータ９４は、Ｘ番目のステップのマップ９４ａに更新する際、１番目からＸ番目の各ステップを経た後の糸の配線状況をシミュレートし、座標ごとに糸が通った回数をカウントしていく。例えば、シミュレータ９４は、Ｘ−１番目のステップの針落ち点座標９３ｂとＸ番目のステップの針落ち点座標９３ｂとを繋ぐ線分を計算し、算出した線分が通る各座標の糸重なり数９４ｂを１インクリメントする。糸重なり数９４ｂの初期値は０である。

テーブル記憶部９５は、主にメモリを含み構成される。このテーブル記憶部９５は、テーブル９５ａを記憶している。図８に示すように、テーブル９５ａは、糸重なり数９４ｂごとの押さえ足８の高さをまとめたリストである。このテーブル９５ａは、糸の太さごとに作成されている。例えば、テーブル９５ａは糸の番手ごとに記憶されている。押さえ足８の高さは、初期高さからの高さのレベルで表される。初期高さは、布表面から縫い始め時に空けられる隙間を加算した高さである。

検出部９２は、主にＣＰＵを含み構成される。検出部９２は、針落ちの各ステップで、マップ９４ａを参照し、押さえ足８が被さる範囲内での模様厚みを検出する。また、検出部９２は、テーブル９５ａを参照して、模様厚みに応じた押さえ足８の高さレベルを決定する。参照されるテーブル９５ａは、操作手段によって入力された糸の太さに対応する。

具体的には、検出部９２は、マップ９４ａの更新の際、その更新によって糸重なり数９４ｂが変更された各座標と其の周囲の座標の糸重なり数９４ｂを参照する。換言すると、シミュレータにより算出された線分と其の線分の周囲の糸重なり数９４ｂを参照する。参照される各座標と其の周囲の座標は、次の針落ちの際に押さえ足８が被さる範囲である。

検出部９２は、参照した糸重なり数９４ｂの最大値を検索し、その最大値と対になった高さレベルをテーブル９５ａから探索する。そして、制御部９１は、検出部９２が決定した高さレベルに応じて押さえ足８の高さを変更する。

制御部９１は、高さレベルとエンコーダ８７がカウントするカウント数を予め対応づけて記憶している。制御部９１は、エンコーダ８７から入力されるカウント数が高さレベルと合致するまでステッピングモータ８２に駆動信号を出力して、押さえ足８を上げ下げさせる。

（動作例）
このような制御部９１による押さえ足８の昇降制御の動作例を説明する。まず、図９の（ａ）に示すように、制御部９１は、縫い始めにおいて、ステッピングモータ８２を駆動させて押さえ足８を布に接地させる。そして、制御部９１は、図９の（ｂ）に示すように、エンコーダ８７のカウント値を監視しながら、押さえ足８を布から１．２以上１．５ｍｍ以下の範囲に収まる初期高さまで上昇させる。

その後、ミシン１は、刺繍データ９３ａに羅列される各ステップの針落ち点座標に針３を落としていく。各ステップにおいて、シミュレータ９４は、次のステップのマップ９４ａを予め生成しておく。

図１０の（ａ）に示すように、Ｘ−１番目のステップまでに、座標（１０，１０）と（２０，２０）で囲まれる矩形領域内をくまなく糸が２往復しているものとする。図１０の（ｂ）に示すように、Ｘ−１番目のステップまで反映されたマップ９４ａにおいて、座標（１０，１０）と（２０，２０）で囲まれる矩形領域内の各座標は、糸重なり数９４ｂがほぼ２になっている。

刺繍データ９３ａにおいて、Ｘ−１番目のステップで針落ち点座標が（１５，１０）であり、Ｘ番目のステップで針落ち点座標が（１５，２０）とする。シミュレータ９４は、Ｘ番目のステップまで反映された次のマップ９４ａを作成するために、図１１の（ａ）に示すように、座標（１５，１０）と座標（１５，２０）を結ぶ新たな線分を描画する。そして、この線分上の各座標の糸重なり数９４ｂは、描画前は２であるから、シミュレータ９４は、図１１の（ｂ）に示すように、この線分上の各座標に関連付けられる糸重なり数９４ｂを３にインクリメントする。

Ｘ番目のステップまでマップ９４ａの更新が終わると、検出部９２は、図１２に示すように、この線分上の各座標と其の周囲の範囲Ｅの座標の糸重なり数９４ｂの最大値を検索する。最大値は３であるから、検出部９２は、糸重なり数９４ｂが３に対応する高さレベル１をテーブル９５ａから抽出する。なお、範囲Ｅは押さえ８と刺繍枠７４との相対運動の軌跡に押さえ８の大きさを合算させた大きさに相当するよう設定されている。

検出部９２によって高さレベルが１に決定されると、制御部９１は、図１３に示すように、押さえ足８を高さレベル１に応じた量だけ初期高さから更に上昇させる。同時に、制御部９１は、Ｘ番目のステップでの針落ち点座標（１５，２０）に針３が位置するように、枠駆動装置７に指令信号を出力する。

更に、Ｘ番目の針落ちステップの実行中において、シミュレータ９４は、Ｘ＋１番目のステップまで反映させたマップ９４ａを生成する。Ｘ＋１番目のステップで針落ち点が（１５，２５）であると、シミュレータ９４は、図１４の（ａ）に示すように、座標（１５，２０）と座標（１５，２５）を結ぶ線分を描画する。そして、この線分上の各座標の糸重なり数９４ｂは、描画前に０であったから、シミュレータ９４は、図１４の（ｂ）に示すように、この線分の各座標の糸重なり数９４ｂを１にインクリメントする。

マップ９４ａの更新によりＸ＋１番目のステップまで反映されると、検出部９２は、図１５に示すように、座標（１５，２０）と座標（１５，２５）を結ぶ線分上の各座標と其の周囲の範囲Ｅの座標に関連付けられた糸重なり数９４ｂから最大値を検索する。最大値は１であるから、検出部９２は、テーブル９５ａを参照して、糸重なり数９４ｂが１に対応して高さレベルを０に決定する。

検出部９２による高さレベルが０の決定が終了すると、制御部９１は、図１６に示すように、高さレベル０に対応させて、押さえ足８を初期高さに下降させる。同時に、制御部９１は、Ｘ＋１番目のステップでの針落ち点座標（１５，２５）に針３が位置するように、枠駆動装置７に指令信号を出力する。

（作用効果）
このように、ミシン１は、布を固定する刺繍枠７４を刺繍模様を形成するための刺繍データ９３ａに従って布の固定平面方向に沿って水平移動させて刺繍を施すが、加工布１００の上方に位置する押さえ足８は、ステッピングモータ８２等のアクチュエータによって、刺繍の進捗に合わせた高さに変更され、加工布１００と押さえ足８の隙間、すなわち押さえ足８の下方の隙間が所定間隔に維持されるようにした。

図１７に示すように、このミシン１では、刺繍の進捗に従って押さえ足８の高さが変動していく。最初は、模様の厚みはゼロであるから、押さえ足８が接地した後、布との所定距離の隙間を空けるべく、押さえ足８は初期高さまで上昇する。刺繍の進捗に従って模様の厚みが増し、押さえ足８に被さる範囲の模様厚みが一定以上となる。このとき、押さえ足８は、初期高さから模様の厚み分だけ更に上昇して、模様厚みによって隙間が少なくなる事象を是正する。また、模様が薄い箇所を押さえ足８が相対的に通過する際は、押さえ足８は、模様の厚み減少分だけ下降して、薄い模様によって隙間が拡大する事象を是正する。

これにより、刺繍の進捗によっても押さえ足８が加工布１００や模様に接触する可能性が激減する。従って、押さえ足８が加工布１００や模様に摺れ傷を生じさせる等の縫い不良を生じさせる虞が低減し、刺繍模様の品質悪化を阻止される。

尚、模様の厚みによらずに押さえ足８を昇降させても良い。例えば、布が折り重なっていたり、布の厚みが均一でない場合もある。このような布に刺繍を施す場合、ミシン１は、模様の厚みの他、布の厚み変化を加味して、加工布１００との隙間を所定間隔に維持するように押さえ足８を昇降させることができる。

アクチュエータとしては、ステッピングモータ８２に限らず、押さえ棒８１を上下動させることが可能な公知の何れを適用しても良い。例えば、押さえ棒８１を直接上下動させるリニアモータであってもよい。

また、このミシン１では、刺繍データ９３ａに基づいて、押さえ足８が被さる範囲における模様の厚みを、刺繍の進捗に合わせて検出する検出部９２を備えるようにした。検出部９２は、これに限らず、例えば模様の厚みを撮影するカメラや、模様の厚みを計測するレーザ測定装置であってもよい。但し、刺繍データ９３ａに基づく検出部９２によれば、ミシン１の部品点数を削減でき、コスト削減を達成できる。

また、このミシン１では、刺繍データ９３ａに基づく検出部９２はシミュレータ９４を含むようにした。このシミュレータ９４は、刺繍データ９３ａに基づき、針落ちのステップごとに糸の配線をシミュレートし、糸の配線から針落ちのステップごとに各位置の糸の重なり数を算出する。そして、検出部９２は、模様の厚みを、押さえ足８が被さる範囲における糸の重なり数として検出する。

但し、刺繍データ９３ａに基づいて模様の厚みが検出できれば、これに限られない。例えば、糸の重なりが色の変更によってのみ生じ、刺繍データ９３ａが色ごとのレイヤーデータとなっている場合、下層の色の有無を検索すれば模様の厚みが検出可能である。

また、このミシン１では、検出部９２は、押さえ足８の高さと糸の重なり数を対応づけて記憶するテーブル９５ａを含むようにした。そして、ステッピングモータ８２は、検出部９２で検出された糸の重なり数に対応付けられた高さに、押さえ足８の高さを変更するようにした。これにより、針３の高速上下動に遅れることなく押さえ足８の高さを決定でき、または針３の上下動を遅くすること無く押さえ足８の高さを決定でき、刺繍の生産性に優れる。尚、糸の重なり数と糸の番手から正確な模様の厚みを計算し、計算結果に合わせて押さえ足８の高さを変更するようにしてもよい。

（他の実施形態）
以上のように本発明の実施形態を説明したが、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。そして、この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、本実施形態のミシン１では、刺繍とリアルタイムに糸の重なり数を算出し、１ステップ先んじて押さえ足８の高さを決定しておくようにした。この他、刺繍をする前に全ステップのシミュレートを終了させてもよい。この場合、マップ９４ａは更新せずに、全ステップのマップ９４ａを記憶しておくようにしてもよい。また、複数ステップ先んじてシミュレートしておき、複数ステップ分のマップ９４ａを記憶しておくようにしてもよい。

または、各マップ９４ａに応じて押さえ足８の高さレベルを決定し、予めステップ数と押さえ足８の高さレベルを対応づけた制御データを生成しておくようにしてもよい。制御部９１は、次のステップに該当する押さえ足８の高さレベルを制御データから読み出して、押さえ足８の高さを制御することもできる。

また、フォトインタラプタと長尺リニアスケール８７ｃとが相対的に移動していればよく、何れが押さえ足８とともに昇降し、何れが位置固定であってもよい。

また、押さえ足８の昇降量はエンコーダ８７によるフィードバック制御を例示したが、ステッピングモータ８２のシーケンス制御により達成してもよい。

１ ミシン
２ 針板
３ 針
４ 針棒
５ 釜
６ ミシンモータ
６１ 上軸
６２ クランク機構
６３ 下軸
６４ 歯車機構
６５ プーリ
６６ プーリ
６７ 歯付きベルト
７ 枠駆動装置
７１ Ｘリニアスライダ
７２ Ｙリニアスライダ
７３ 刺繍枠アーム
７４ 刺繍枠
８ 押さえ足
８１ 押さえ棒
８１ａ フランジ
８１ｂ 圧縮バネ
８１ｃ フランジ
８２ ステッピングモータ
８３ 駆動歯車
８４ 二重歯車
８５ カムディスク
８５ａ カム溝
８６ 押え上げレバー
８６ａ 従動突起
８７ エンコーダ
８７ａ 発光ダイオード
８７ｂ フォトトランジスタ
８７ｃ 長尺リニアスケール
８８ 押さえ棒抱き
９１ 制御部
９２ 検出部
９３ 刺繍データ記憶部
９３ａ 刺繍データ
９３ｂ 針落ち点座標
９４ シミュレータ
９４ａ マップ
９４ｂ 糸重なり数
９５ テーブル記憶部
９５ａ テーブル
１００ 加工布
２００ 上糸
３００ 下糸

Claims (7)

1. 布に刺繍模様を縫製するミシンであって、
   刺繍模様を形成するための刺繍データを記憶する刺繍データ記憶部と、
   前記布を固定する刺繍枠と、
   前記刺繍データに基づき、前記刺繍枠を前記布の固定平面方向に沿って水平移動させる枠駆動部と、
   前記布の上方に位置する押さえ足と、
   刺繍の進捗に合わせて前記押さえ足の高さを変更し、前記押さえ足の下方の隙間を所定間隔に維持するアクチュエータと、
   を備えること、
   を特徴とするミシン。
2. 前記アクチュエータは、刺繍の進捗に合わせて変化する模様厚みに応じて前記押さえ足の高さを変更すること、
   を特徴とする請求項１記載のミシン。
3. 前記押さえ足が被さる範囲における模様の厚みを、刺繍の進捗に合わせて検出する検出部を備えること、
   を特徴とする請求項２記載のミシン。
4. 前記検出部は、前記刺繍データに基づき、前記押さえ足が被さる範囲における模様の厚みを算出すること、
   を特徴とする請求項３記載のミシン。
5. 前記検出部は、
   前記刺繍データに基づき、針落ちのステップごとに糸の配線をシミュレートし、糸の配線から針落ちのステップごとに各位置の糸の重なり数を算出するシミュレータを含み、
   前記模様の厚みを、前記押さえ足が被さる範囲における前記糸の重なり数として検出すること、
   を特徴とする請求項４記載のミシン。
6. 前記検出部は、前記押さえ足の高さと前記糸の重なり数を対応づけて記憶するテーブルを含み、
   前記アクチュエータは、前記検出部で検出された前記糸の重なり数に対応付けられた高さに、前記押さえ足の高さを変更すること、
   を特徴とする請求項５記載のミシン。
7. 前記押さえ足は、前記隙間が１．２以上１．５ｍｍ以下の範囲に収まるように、刺繍の進捗に合わせて高さが変更されること、
   を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のミシン。

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